
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="zh-CN">
    <head>
      <meta charset="UTF-8">
      <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
      <title>HashMap的hash函数是如何设计的？ - 学习卡片</title>
      <style>
        body { font-family: sans-serif; background-color: #f0f8ff; color: #333; display: flex; flex-direction: column; align-items: center; padding: 50px 20px; }
        .header h1 { font-size: 32px; }
        .grid-container { display: grid; grid-template-columns: repeat(3, 1fr); gap: 28px; width: 100%; max-width: 1200px; }
        .card-container { perspective: 1200px; cursor: pointer; height: 250px; }
        .card { width: 100%; height: 100%; position: relative; transform-style: preserve-3d; transition: transform 0.7s; border-radius: 16px; box-shadow: 0 4px 16px rgba(0,0,0,0.08); }
        .card-container.flipped .card { transform: rotateY(180deg); }
        .card-face { position: absolute; width: 100%; height: 100%; backface-visibility: hidden; display: flex; flex-direction: column; box-sizing: border-box; border-radius: 16px; background-color: #fff; padding: 24px; }
        .card-back { background-color: #f0fff4; transform: rotateY(180deg); justify-content: space-between; }
        .card-category { font-size: 14px; color: #0052d9; margin-bottom: 8px; font-weight: 500; }
        .card-question { font-size: 20px; font-weight: 500; flex-grow: 1; display: flex; align-items: center; justify-content: center; text-align: center; }
        .card-answer-wrapper { flex-grow: 1; overflow-y: auto; }
        .card-answer { font-size: 15px; line-height: 1.7; }
        .card-footer { font-size: 13px; color: #8a919f; border-top: 1px solid #f0f0f0; padding-top: 16px; margin-top: 16px; }
        .card-source { font-size: 13px; color: #8a919f; border-top: 1px solid #f0f0f0; padding-top: 12px; margin-top: 12px; }
      </style>
    </head>
    <body>
      <div class="header">
        <h1>HashMap的hash函数是如何设计的？ - 学习卡片</h1>
      </div>
      <div class="grid-container">
        
    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">理论</div>
          <div class="card-question">HashMap 的哈希函数主要设计目标是什么？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">理论</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">其主要设计目标有三点：1. 减少哈希冲突，即让不同键尽可能均匀地映射到不同索引；2. 提高随机性，通过扰动操作避免相似键产生相同哈希；3. 确保分布均匀，使哈希值在数组中均匀分布以提升性能。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: HashMap 哈希函数的设计 - 哈希函数设计的目标</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-question">在 Java 8 及以后的 HashMap 中，是如何通过扰动函数计算最终哈希值的？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">通过将键的原始 hashCode() 值 `h` 与其无符号右移 16 位后的值进行异或运算得到，即 `(h ^ (h >>> 16))`。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: HashMap 哈希函数的设计 - Java 8 及以后的哈希函数</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">技术</div>
          <div class="card-question">HashMap 是如何利用计算出的哈希值来确定其在内部数组中的索引位置的？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">技术</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">通过将数组长度 `n` 减 1，然后与哈希值进行按位与（AND）运算来确定索引，具体公式为 `int index = (n - 1) & hash;`。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: HashMap 中的哈希函数和索引计算 - 计算索引</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">原理</div>
          <div class="card-question">为什么在计算 HashMap 索引时使用 `(n - 1) & hash` 的方式是高效的？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">原理</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">因为 HashMap 的数组长度 `n` 总是2的幂，这使得 `n - 1` 成为一个可以确保哈希值低位部分用于计算索引的掩码。通过按位与 `&` 操作，可以将哈希值高效地映射到有效的数组索引范围内。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: HashMap 中的哈希函数和索引计算 - 计算索引</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">特性</div>
          <div class="card-question">当向 HashMap 中放入一个 `null` 键时，它的哈希值是如何处理的？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">特性</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">当键为 `null` 时，其哈希值被特殊处理为 0。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: HashMap 中的哈希函数和索引计算 - 计算哈希值</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-question">HashMap 哈希函数中的 `h ^ (h >>> 16)` 操作，其核心目的是什么？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">这个操作是一个扰动函数，其核心目的是通过将原始哈希值的高位与低位进行异或运算，来增加哈希值的随机性，从而减少哈希冲突。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: HashMap 哈希函数的设计 - Java 7 的哈希函数</div>
        </div>
      </div>
    </div>

      </div>
    </body>
    </html>
